تفاوت بین اورانیوم و پلوتونیوم

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

اورانیوم در مقابل پلوتونیوم

اورانیوم و پلوتونیوم عناصر رادیواکتیو در سری اکتینیدها هستند.

اورانیوم

نماد اورانیوم U است و عنصر 92^ام در جدول تناوبی است. بنابراین دارای 92 الکترون و 92 پروتون است. پیکربندی الکترونی اورانیوم را می توان به صورت [Rn] 5f³ 6d¹ 7s² نوشت. الکترون های ظرفیتی که در اوربیتال های s، d و f قرار دارند. اورانیوم در سری اکتینیدها قرار دارد. این یک رنگ جامد سفید نقره ای است. اورانیوم به عنوان یک عنصر شیمیایی فلزی در نظر گرفته می شود. اورانیوم سخت، چکش خوار و انعطاف پذیر است. اگرچه به عنوان یک فلز در نظر گرفته می شود، اما رسانای الکتریکی ضعیفی است.اما به شدت الکتروپوزیتیو است. علاوه بر این، اورانیوم کمی پارامغناطیس است. اورانیوم چگالی بسیار بالایی دارد که حدود 19.1 گرم در سانتی متر^{−3 است. واکنش پذیری با دما افزایش می یابد. اسیدهای قوی مانند اسیدهای هیدروکلریک و نیتریک نیز با اورانیوم واکنش داده و آن را حل می کنند. هنگامی که اورانیوم در معرض هوا قرار می گیرد، یک لایه اکسید اورانیوم تشکیل می دهد که به رنگ تیره است (این اتفاق زمانی می افتد که اورانیوم در ذرات کوچک باشد).}

اورانیوم دارای شش ایزوتوپ از U-233 تا U-238 است. بنابراین آنها دارای 141 تا 146 نوترون هستند، اما بیشتر ایزوتوپ های رایج U-238 و U-235 هستند. اورانیوم به عنوان یک فلز رادیواکتیو شناخته شده است. وقتی تجزیه می شود ذرات آلفا از خود ساطع می کند و رادیواکتیویته اورانیوم بسیار کند است. بنابراین نیمه عمر U-238 حدود 4.47 میلیارد سال و نیمه عمر U-235 حدود 7.4 میلیون سال است. اورانیوم به طور طبیعی در سنگ معدن روی زمین وجود دارد، اما در غلظت های بسیار کم وجود دارد و استخراج و به دی اکسید اورانیوم یا سایر اشکال شیمیایی تبدیل می شود تا بتوان از آن در صنایع استفاده کرد.از آنجایی که اورانیوم به آرامی تجزیه می شود، برای تعیین سن زمین استفاده می شود. U-235 توانایی شروع یک واکنش زنجیره ای هسته ای را دارد. شکافت پذیر است. بنابراین هنگامی که با نوترون بمباران می شود، هسته های U-235 به دو هسته کوچکتر تقسیم می شوند و انرژی اتصال و هسته های بیشتری آزاد می کنند. به دلیل این واکنش زنجیره ای، ممکن است انفجار رخ دهد. بنابراین اورانیوم در راکتورهای هسته‌ای، نیروگاه‌های هسته‌ای و بمب‌های اتمی استفاده می‌شود.

پلوتونیوم

نماد شیمیایی پلوتونیوم Pu است. عدد اتمی آن 94 است. پلوتونیوم یک عنصر رادیواکتیو فرااورانیکی در سری اکتینیدها است. این یک فلز جامد با ظاهر خاکستری نقره ای است. پیکربندی الکترونیکی پلوتونیوم [Rn] 5f⁶ 7s^{2 است، و چهار حالت اکسیداسیون را نشان می دهد. پلوتونیوم شش آلوتروپ دارد. در دمای اتاق فرم آلفا رایج ترین و پایدارترین آلوتروپ پلوتونیوم است. سخت و شکننده است. اگرچه فلز است، اما رسانای گرما یا الکتریسیته خوبی نیست. پلوتونیوم با نافلزاتی مانند هالوژن، کربن، سیلیکون و غیره واکنش می دهد.هنگامی که در معرض هوا قرار می گیرد به سرعت اکسید می شود و رنگ لایه اکسید خاکستری مات است. نقطه جوش پلوتونیوم به طور غیرمعمولی بالا است که حدود 3228 درجه سانتیگراد است. نقطه ذوب 639.4 درجه سانتیگراد است که نسبتاً پایین است. در میان ایزوتوپ های پلوتونیوم، Pu-239 ایزوتوپ شکافت پذیر است. بنابراین این ایزوتوپ در سلاح های هسته ای و سایر مواد منفجره استفاده می شود. همچنین برای تولید برق و گرما استفاده می شود.}

تفاوت بین اورانیوم و پلوتونیوم چیست؟

• عدد اتمی اورانیوم 92 و پلوتونیوم 94 است.

• پلوتونیوم شش الکترون f دارد، در حالی که اورانیوم فقط سه الکترون دارد.

• ایزوتوپ های پلوتونیوم در مقایسه با ایزوتوپ های اورانیوم عمر بسیار کمتری دارند.

• پلوتونیوم را می توان به طور مصنوعی با اورانیوم به دست آورد.